In de jaren '80 was NS op zoek naar een vervanger voor oude diesellocomotieven van de series 2200 en 2400, die tussen 1954 en 1958 zijn gebouwd. Er werd gekozen om een bestaand model te bestellen, omdat dat goedkoper is dan zelf een nieuwe locomotief ontwerpen. Er werd besloten om de locomotiefserie DE 1002 van Maschinenbau Kiel AG (MaK), met enkele aanpassingen, te bestellen. NS bestelde in 1985 zestig locomotieven. De 6401 werd in 1988 als eerste afgeleverd. In 1989 bestelde NS nog eens 60 locomotieven bij de fabrikant. Door het teruglopen van het goederenvervoer werd besloten om de ooit 280 locomotieven van de series 2200 en 2400 te vervangen door 120 nieuwe locomotieven. De locomotieven kregen de nummers 6401 t/m 6520. De locomotieven werden in de geel-grijze kleurstelling van NS geleverd. De 6400'en hebben een maximumsnelheid van 120 km/u. De meeste locomotieven van de serie kregen boven hun frontruit een naam van een medewerker van NS. Later onder Railion en andere vervoerders verloren een aantal 6400'en hun naam. De laatste 2400'en werden in 1992 terzijde gesteld en de laatste 2200'en werden in 2003 terzijde gesteld.

Tussen 1990 en 1996 verhuurde NS locomotieven van de nieuwe serie 6400'en aan het Noorse staatsbedrijf Norges Statsbaner (NSB). In totaal hebben twaalf NS 6400'en in die periode in Noorwegen gereden. In 1995 werd NS opgesplitst in onder andere NS Cargo en NS Reizigers. Alle 6400'en werden uitsluitend gebruikt voor het goederenvervoer en de gehele serie werd ondergebracht bij NS Cargo. De laatste tien locomotieven van serie (6511 t/m 6520) werden door Maschinenbau Kiel AG in de nieuwe rode huisstijl van NS Cargo geleverd. Sindsdien werden langzaam de bestaande locomotieven voorzien van een rode kleur. Het heeft echter tot in 2018 geduurd voordat de laatste in Nederland dienstdoende 6400'en (uitgezonderd van de 6461) hun geel-grijze huisstijl verloren. Eerst waren de 6400'en enkel toegelaten om in Nederland te rijden. Later werden enkele locomotieven omgebouwd om ook in Duitsland te kunnen rijden. Later stopte Railion met de inzet van de locomotieven naar Duitsland. Andere locomotieven werden omgebouwd om naar België te mogen rijden.

NS Cargo fuseerde in 2000 met DB Cargo en ging verder onder de naam Railion. Alle 6400'en van Railion werden ontdaan van hun NS-logo's en kregen grote rode stickers met het logo van Railion op de zijkanten van de cabines. De huisstijl van Railion was ook rood, maar een andere tint rood dan de NS Cargo-huisstijl. Enkele locomotieven werden naast ATB-EG ook voorzien van ATB-NG om op de nevenlijnen te kunnen rijden. In 2007 en 2008 liet Railion het nieuwe beveiligingssysteem ETCS in een aantal 6400'en inbouwen. Hiermee kunnen de locomotieven ook op de Havenspoorlijn rijden. In 2009 werd de naam Railion veranderd in DB Schenker. De huisstijl van DB Schenker was ook rood, maar weer een andere tint rood dan NS Cargo en Railion. De 6400'en reden hierdoor in meerdere tinten rood rond. Tussen 2006 en 2009 reden de 6401, 6402, 6403 en de 6504 in de huisstijl van Railpro. De locomotieven werden van Railion gehuurd voor het rijden van werktreinen. Naast hun werk voor Railpro zette Railion de locomotieven zelf ook nog veelvuldig in. Na hun inzet werden de locomotieven terzijde gesteld.

Op 24 september 2009 is de 6415 samen met de 6514 tegen een ERS-trein aangebotst, welke werd getrokken door de 6616. Het ongeluk gebeurde onder een viaduct van de A15 in Barendrecht. Een van de machinisten raakte zwaargewond, de andere is bij het ongeluk overleden. De drie betrokken locomotieven zijn met behulp van een legertank onder het viaduct vandaan getrokken, waarna ze geborgen konden worden. In 2010 zijn de drie locomotieven gesloopt.

UIC-nummer: 92 84 2006 415-8